CEFET-MG 2017.1 (Técnico Concomitância Externa e Subsequente): prova de Física com gabarito e resolução

Q31

Mecânica — Cinemática — Aceleração no lançamento vertical

Deixa-se uma bola cair e ela desce com uma aceleração de 10 m/s². Se a mesma bola é jogada para cima, na vertical, no instante em que ela atinge a máxima altura, a sua aceleração é

A)zero.

B)igual a 10 m/s².

C)maior que 10 m/s².

D)menor que 10 m/s².

Gabarito oficial — CEFET-MG 2017.1 — Técnico Concomitância Externa e Subsequente — Q31

Resolução

Durante todo o movimento vertical, subindo, no ponto mais alto ou descendo, a única força é o peso (sem resistência do ar), então a aceleração é sempre a da gravidade, $g=10\text{ m/s}^2$, dirigida para baixo.

No ponto de altura máxima a velocidade é nula, mas a aceleração não: ela continua igual a $10\text{ m/s}^2$. Confundir velocidade nula com aceleração nula é o erro típico do item.

Q32

Mecânica — Movimento circular — Tração no ponto mais baixo

Um livro de física de massa m está pendurado por um fio de comprimento L. Em seguida, segurando o fio com uma das mãos e movimentando-a, ele é colocado em movimento circular uniforme vertical, de forma que o livro descreve círculos sucessivos. A tensão no fio no ponto mais baixo da trajetória

A)é igual ao peso do livro.

B)é igual à força centrípeta.

C)é menor que o peso do livro.

D)é maior que a força centrípeta.

Gabarito oficial — CEFET-MG 2017.1 — Técnico Concomitância Externa e Subsequente — Q32

Resolução

No ponto mais baixo, a tração $T$ aponta para cima (para o centro) e o peso $P=mg$ para baixo. A resultante é a força centrípeta:

$$T-P=F_{cp}\;\Rightarrow\;T=F_{cp}+mg$$

Portanto $T$ é maior que a força centrípeta (e também maior que o peso). A alternativa B ignoraria o peso; C e A contrariam a equação acima.

Q33

Mecânica — Trabalho e energia — Teorema trabalho-energia cinética

Uma força horizontal de módulo constante F = 100 N é aplicada sobre um carrinho de massa M = 10,0 kg que se move inicialmente a uma velocidade v_i = 18 km/h. Sabendo-se que a força atua ao longo de um deslocamento retilíneo d = 2,0 m, a velocidade final do carrinho, após esse percurso, vale, aproximadamente,

A)5,0 m/s.

B)8,1 m/s.

C)19,1 m/s.

D)65,0 m/s.

Gabarito oficial — CEFET-MG 2017.1 — Técnico Concomitância Externa e Subsequente — Q33

Resolução

A velocidade inicial é $18\text{ km/h}=5{,}0\text{ m/s}$. O trabalho da força é $W=Fd=100\cdot2{,}0=200\text{ J}$, que é igual à variação da energia cinética:

$$W=\frac{M v^2}{2}-\frac{M v_i^2}{2}\;\Rightarrow\;200=5\,(v^2-25)\;\Rightarrow\;v^2=65$$

$$v=\sqrt{65}\approx8{,}1\text{ m/s}$$

O valor 5,0 m/s é a velocidade inicial e 65,0 é $v^2$, não $v$.

Q34

Mecânica — Trabalho e energia — Potência

Um automóvel viaja a uma velocidade constante v = 90 km/h em uma estrada plana e retilínea. Sabendo-se que a resultante das forças de resistência ao movimento do automóvel tem a intensidade de 3,0 kN, a potência desenvolvida pelo motor é de

A)750 W.

B)270 kW.

C)75 kW.

D)7,5 kW.

Gabarito oficial — CEFET-MG 2017.1 — Técnico Concomitância Externa e Subsequente — Q34

Resolução

A velocidade é constante, então a força motriz equilibra a resistência: $F=3{,}0\text{ kN}=3000\text{ N}$. Com $v=90\text{ km/h}=25\text{ m/s}$:

$$P=F\,v=3000\cdot25=75\,000\text{ W}=75\text{ kW}$$

Usar 90 em vez de 25 m/s dá 270 kW, o distrator da alternativa B.

Q35

Mecânica — Hidrostática — Empuxo

As afirmativas a seguir referem-se à situação mostrada na figura abaixo.

Um corpo totalmente imerso em um líquido contido em um recipiente.

I- Um corpo totalmente imerso em um líquido e em equilíbrio, recebe deste um empuxo de baixo para cima igual ao peso do líquido deslocado.
II- Um corpo totalmente imerso em um líquido e em equilíbrio, recebe deste um empuxo de baixo para cima igual ao seu próprio peso.
III- Um corpo totalmente imerso num líquido e em equilíbrio, recebe deste um empuxo de baixo para cima igual ao volume da porção líquida deslocada.
IV- Se o líquido for trocado por outro diferente, o empuxo sobre o corpo será maior se o novo líquido for menos denso.
V- Se o líquido for trocado por outro diferente, o empuxo sobre o corpo será maior se o novo líquido for mais denso.
Estão corretas apenas as afirmativas

A)I e V.

B)II e III.

C)I, IV e V.

D)II, III e IV.

Gabarito oficial — CEFET-MG 2017.1 — Técnico Concomitância Externa e Subsequente — Q35

Resolução

Pelo princípio de Arquimedes, o empuxo é igual ao peso do líquido deslocado, $E=\rho_{liq}\,V_{desl}\,g$. Assim:

I é verdadeira (é o próprio princípio). III é falsa: empuxo é uma força, não é “igual ao volume”. IV é falsa e V é verdadeira: com o corpo totalmente imerso, $V_{desl}$ é o volume do corpo, e o empuxo cresce com a densidade do líquido.

Quanto à II: para um corpo em equilíbrio totalmente imerso, vale $E=P$, de modo que a afirmativa é fisicamente aceitável; porém, o gabarito oficial é A (I e V), a única alternativa que não contém afirmativas falsas (III e IV), e é a que se obtém por eliminação.

Q36

Mecânica — Impulso e quantidade de movimento — Impulso pelo gráfico F × t

O gráfico abaixo mostra a intensidade de uma força aplicada a um corpo no intervalo de tempo de 0 a 4s.

Gráfico F (N) por t (s): a força cresce linearmente de 10 N em t = 0 até 20 N em t = 1 s, permanece em 20 N até t = 3 s e decresce linearmente até zero em t = 4 s.

O impulso da força, no intervalo especificado, vale

A)95 kg.m/s.

B)85 kg.m/s.

C)65 kg.m/s.

D)60 kg.m/s.

Gabarito oficial — CEFET-MG 2017.1 — Técnico Concomitância Externa e Subsequente — Q36

Resolução

O impulso é a área sob o gráfico $F\times t$. Dividindo em três regiões:

de 0 a 1 s (trapézio): $\dfrac{10+20}{2}\cdot1=15$ N·s; de 1 a 3 s (retângulo): $20\cdot2=40$ N·s; de 3 a 4 s (triângulo): $\dfrac{20\cdot1}{2}=10$ N·s.

$$I=15+40+10=65\text{ N·s}=65\text{ kg·m/s}$$

CEFET-MG 2017.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova